JP5194489B2 - 車両用保舵状態検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のステアリングホイルの保持状態を検出する技術に関するものである。

車両のドライバによるステアリングホイルの保持状態を検出する技術は、その検出結果に基づいて、種々のシステムを制御するために不可欠である。例えば、車線維持支援システムＬＫＡＳ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）では、ドライバがＬＫＡＳに過度の依存や過信をしないように、ドライバのハンドル操作が所定時間（例えば５秒）以上無い場合には作動を解除するように、技術指針に定められている。そこで、ステアリングホイルの保持状態を正確に検出する技術が種々提案されている。

例えば、特許文献１に開示されている技術は、ピニオンに作用するトルクと、ステアリングホイルの操舵角速度と、から操舵トルクを算出して、操舵トルクからステアリングホイルの保持状態を算出するものである。
特開平１１−１４７４７８号公報

しかしながら、従来の技術では、依然として、ステアリングホイルの保持／非保持の判定誤りが多いという問題がある。このため、例えば上記のＬＫＡＳにおいては、ドライバはステアリングを軽く保持しているにもかかわらず、それが非保持と誤判定されシステムの作動が解除されてしまうといった不具合が多く生じていた。

したがって、本発明の目的は、ステアリングホイルの保持状態の判定精度を向上することにある。

上記課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に係る本発明においては、ドライバのステアリングホイルの保持状態を検出する車両用保舵状態検出装置であって、ステアリングホイルに加わる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクの時系列データから前記操舵トルクのパワースペクトルを算出するパワースペクトル算出手段と、前記パワースペクトル算出手段によって算出された前記パワースペクトルの予め定められた周波数以下のスペクトル成分の代表値が第１閾値以下である場合、ドライバが前記ステアリングホイルを保持していないと判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする車両用保舵状態検出装置が提供される。

請求項１に係る発明によれば、前記パワースペクトルに基づいて、ドライバによる前記ステアリングホイルの保持状態を判定するため、保持状態を精度良く判定することができる。

請求項２に係る発明においては、前記代表値は、前記予め定められた周波数以下のスペクトル成分における所定数のサンプルの和であってもよい。

この構成によれば、前記予め定められた周波数以下のスペクトル成分における所定数のサンプルの和である前記代表値に基づいて、ドライバによる前記ステアリングホイルの保持状態を判定するため、判定精度を向上することができる。

前記第１閾値は、ドライバが前記ステアリングホイルを保持していない際の前記パワースペクトルに基づいて、設定してもよい。この構成によれば、前記第１閾値は、ドライバが前記ステアリングホイルを保持していない際の前記パワースペクトルに基づいて設定されるため、前記第１閾値を適正に設定することで、ドライバによる前記ステアリングホイルの保持状態を判定する精度を向上することができる。請求項３に係る発明においては、前記判定手段は、前記パワースペクトル及び前記操舵トルクに基づいて保舵状態を判定するものであって、前記パワースペクトルが前記第１閾値以下であり、かつ、前記操舵トルクが第２閾値以下である場合には、ドライバが前記ステアリングホイルを保持していないと判定してもよい。この構成によれば、前記判定手段は、前記パワースペクトルに加えて、前記操舵トルクによっても、ドライバによる前記ステアリングホイルの保持状態を判定するため、保持状態の判定精度を向上することができる。

請求項４に係る発明においては、更に、予め定められた大きさ以上の路面段差を検出する路面段差検出手段を備え、前記路面段差検出手段によって前記路面段差が検出された場合には、前記判定手段による判定を行わないこととしてもよい。この構成によれば、前記前記路面段差が検出された場合には、前記判定手段による判定を行わないため、前記ステアリングホイルの保持状態の判定における信頼性を高めることができる。

請求項５に係る発明においては、前記第１閾値は、車両の走行状態に基づいて、設定されてもよい。

請求項６に係る発明においては、更に、車両が走行する路面状態を検出する路面状態検出手段を備え、前記第１閾値は、前記路面状態に基づいて、設定してもよい。

請求項７に係る発明においては、更に、ドライバを識別するドライバ識別手段を備え、前記第１閾値は、前記ドライバ識別手段によって識別されたドライバ毎に設定されてもよい。

上記の請求項５乃至７に係る発明によれば、前記第１閾値が種々の条件に基づいて設定されるため、ドライバによる前記ステアリングホイルの保持状態の判定精度を向上することができる。

本発明によれば、ステアリングホイルの保持状態の判定精度を向上することができる。

＜全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用保舵状態検出装置Ａの概略構成図である。車両用保舵状態検出装置Ａは、車両１０に搭載され、ドライバのステアリングホイル１１の保持状態を検出する。車両用保舵状態検出装置Ａは、ステアリングホイル１１に加わる操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ１と、車両１０の速度を検出する車速センサ２と、車両１０の前輪に負荷される荷重を検出する前輪荷重センサ３と、ドライバを識別するドライバ識別センサ４と、車両１０が走行する路面状態を検出する路面センサ５と、を備える。なお、ドライバ識別センサ４は、ＩＣカードを読み取ることで検出してもよいし、ダッシュボード１２上に設けられたＣＣＤカメラ等によりドライバを識別してもよい。また、路面センサ５は、車両１０が走行する路面状態を検出するセンサ（例えば、ＣＣＤカメラ）であり、路面段差や路面粗さ等を検出する。

操舵トルクセンサ１は、操舵トルク検出手段として機能し、ドライバ識別センサ４は、ドライバ識別手段として機能する。また、路面センサ５は、車両が走行する路面状態を検出する路面状態検出手段として機能すると共に、予め定められた大きさ以上の路面段差を検出する路面段差検出手段として機能する。

図２は、車両用保舵状態検出装置Ａの機能構成を示すブロック図である。操舵トルクセンサ１で検出された操舵トルクＴは、スペクトル解析部２０及び保舵状態判定処理部２４に入力される。スペクトル解析部２０は、所定時間（例えば１０ｍｓ）分の操舵トルクＴの時系列データサンプル（例えば１２８サンプル）に対してスペクトル解析を行う。スペクトル解析のアルゴリズムには種々の手法を用いることができるが、例えばＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が好適である。スペクトル解析部２０は、操舵トルクセンサ１により検出された操舵トルクの時系列データから操舵トルクのパワースペクトルを算出するパワースペクトル算出手段として機能する。

本実施形態は、以下の知見に基づいて、この操舵トルクＴの時系列データの周波数スペクトルに対して閾値判定を行うことにより、保舵状態の判定を行うものである。

図３は、保舵状態毎のパワースペクトル特性を示す図である。同図において、横軸は周波数ｆ、縦軸はパワースペクトル密度Ｐを示す。３本のグラフはそれぞれ、ドライバによるステアリングホイル１１の保持状態を、しっかり保舵した場合と、軽く保舵した場合と、保舵していない場合と、の３つのケースを示している。このグラフからも読みとれるように、本件発明者の研究によれば、概ね３Ｈｚ以下の低周波数域において、保舵状態に応じた周波数パワーの違いが顕著に現れることがわかっている。

ドライバがステアリングホイル１１を保持していない際には、ドライバに起因しない、路面からの振動などの機械的な要因が操舵トルクの周波数パワーに影響を与える。一方、ドライバがステアリングホイル１１を軽く保持している場合には、前述の種々の振動をドライバの手が吸収する、すなわちドライバの手がダンパーの役割を担う。また、ドライバがステアリングホイル１１をしっかり保持している場合には、操舵トルクの周波数パワーはドライバの操作量を示すため、機械的な要因によって変化する場合と比べて、大きく変化する。これらの違いが、概ね３Ｈｚ以下の低周波域において顕著に表れるのである。

したがって、このようなパワースペクトルの低周波成分において、保舵状態の判別が容易に行えるといえよう。本発明はこの点に着目してなされたものである。なお、上記の「３Ｈｚ」という値は特定の実験によって得られた値にすぎないものであり、使用する車両等によって異なると考えられる。よって、本発明は特定の数値の周波数に限定されるものではない。

保舵状態判定処理部２４は、このような低周波域でのスペクトル成分に対して閾値判定を行い、保舵状態の判定を行う。このような閾値判定を行うためには、その閾値判定に供される、低周波域でのスペクトル波形の代表値を求める必要がある。この代表値は、特定の周波数におけるスペクトルパワーの値としてもよいし、各サンプルの平均値としてもよい。本実施形態では、所定数、例えば４点、の周波数におけるスペクトルパワーの和を、代表値とする。保舵状態判定処理部２４は、スペクトル解析部２０によって算出されたパワースペクトルの予め定められた周波数以下のスペクトル成分の代表値が第１閾値以下である場合、ドライバがステアリングホイル１１を保持していないと判定する判定手段として機能する。

ところで、ＦＦＴによって得られるスペクトル波形は振幅変動が大きく、そのままでは閾値判定に適さない場合が多い。そこで、本実施形態では、スペクトル解析部２０の次段に、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）処理部２１を設け、そこでスペクトル解析部２０で得られたスペクトル波形を平滑化するべくローパスフィルタ処理を行う。これは、移動平均法などによるスムージングでもよい。

閾値設定処理部２２は、車速センサ２、前輪荷重センサ３、ドライバ識別センサ４、及び路面センサ５からの入力に基づいて、ステアリングホイル１１の保持状態を検出する際に用いられる閾値の設定を行うことができる。例えば、前輪荷重センサ３からの入力に基づいて、前輪荷重が所定値より大きい場合には、閾値を小さく設定したり、路面センサ５からの入力に基づいて、画像処理によって路面の粗さを検出し、路面粗さが所定値より大きい場合には、閾値を大きく設定したりすることができる。

また、禁止判定処理部２３は、路面センサ５によって、車両１０が走行する路面における所定の大きさ以上の段差を検出し、この路面段差が検出された場合には、一時的に保舵状態の判定を禁止することができる。これは、路面段差によってステアリングホイル１１の操舵トルクに影響が生じるため、ステアリングホイル１１の保持状態を正確に検出することができなくなってしまうからである。

なお、本発明は、ステアリングホイル１１の保持状態を検出する装置についての発明ではあるが、係る処理によって検出された保舵状態検出結果は、車線維持支援システム２５、電動パワーステアリングシステム２６、横風補償システム２７などの、種々のシステムに適用することができる。

図４は、保舵状態検出結果の適用例を説明するための図である。本発明の車両用保舵状態検出装置Ａによる保舵状態検出結果は、例えば、車線維持システム、電動パワーステアリングシステム、及び横風補償システム等に適用することができる。なお、ドライバによるステアリングホイル１１の保持状態の判定結果は、しっかり保舵している状態をＲ＝０、軽く保舵している状態をＲ＝１、全く保舵していない状態をＲ＝２とする。

車線維持システムに適用した場合には、調整パラメータであるアシストゲインを、ドライバによるステアリングホイル１１の保持状態に応じて設定する。保舵状態がＲ＝０である場合にはアシストゲインを小さく、Ｒ＝１である場合にはアシストゲインを大きく、Ｒ＝２である場合にはアシストゲインを解除する。

また、電動パワーステアリングシステムに適用した場合には、調整パラメータであるモータの制御ゲインを、ドライバによるステアリングホイル１１の保持状態に応じて設定する。保舵状態がＲ＝０である場合には粘性特性を通常に、Ｒ＝１である場合には粘性特性を小さく、Ｒ＝２である場合には、粘性特性を大きく設定する。

また、横風補償システムに適用した場合には、調整パラメータである制御ゲインを、ドライバによるステアリングホイル１１の保持状態に応じて設定する。保舵状態がＲ＝０である場合には制御ゲインを通常に、Ｒ＝１である場合には制御ゲインを小さく、Ｒ＝２である場合には、制御ゲインを大きく設定する。

これにより、ドライバによるステアリングホイル１１の保舵状態判定結果を種々のシステムに適用することができる。

次に、保舵状態検出処理の詳細について、各実施形態で説明する。

［保舵状態検出処理（第１実施形態）］
図５は、本実施形態に係る保舵状態検出処理の動作手順を示すフローチャートである。ここで、ドライバによるステアリングホイル１１の保持状態について、保舵している状態をＲ＝０、保舵していない状態をＲ＝１とする。まず、保舵状態の初期値Ｐ０として、保舵していない状態（Ｒ＝１）を設定する（ステップＳ１０１）。

次に、各センサからの入力がされ（ステップＳ１０２）、これらの入力情報の内、操舵トルクセンサ１の入力Ｔに対して、周波数解析が行われる（ステップＳ１０３）。次に、操舵トルクセンサ１からの入力Ｔの低周波数成分Ｔｌｏｗの周波数パワースペクトルの和Ｐを算出する（ステップＳ１０４）。次に、操舵トルク閾値をＴｔｈ（例えば、０．０２）、パワースペクトル閾値をＰｔｈ（例えば、０．３）に設定する（ステップＳ１０５）。ここで設定した閾値に基づいて、操舵トルクの絶対値、パワースペクトルが共に閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６において、両者が共に閾値以下であると判定された場合には、ドライバはステアリングホイル１１を保持していないと判定し（ステップＳ１０７）、両者が共に閾値より大きいと判定された場合には、ドライバはステアリングホイル１１を保持していると判定する（ステップＳ１０８）。ここで判定された結果が、車線維持支援システム等の各システムへ入力される（ステップＳ１０９）。本実施形態では、Ｒ＝０又はＲ＝１の信号が各システムへ入力されることとなる。これらの処理は、車両１０のエンジンが停止するまで繰り返し行われ、エンジンが停止した場合には、一連の処理を終了する（ステップＳ１１０）。

本実施形態によれば、操舵トルクのパワースペクトルに基づいて、ドライバによるステアリングホイル１１の保持状態を判定するため、保舵状態を精度良く判定することができる。ドライバによるステアリングホイル１１の保持状態判定の際に、操舵トルク及び操舵トルクのパワースペクトルに基づいて判定を行うため、保舵状態を精度良く判定することができる。

なお、本実施形態では、操舵トルク閾値及びパワースペクトル閾値を所定値に設定したが、車速センサ２や前輪荷重センサ３等から入力される車両の走行状態を示す情報に基づいて設定されてもよい。これにより、車両１０の走行中に時々刻々と変化する車両特性に応じて、各閾値を設定することができる。

［保舵状態検出処理（第１実施形態−変形例１）］
基本的な処理は、第１実施形態とほぼ変わらないが、本変形例では、車両１０の前方に段差があると判定された場合には、ステアリングホイル１１の保持状態検出を行わない点で異なる。第１実施形態と同様の処理については、同様の符号を付し、説明を省略する
図６は、本実施形態に係る保舵状態検出処理の動作手順を示すフローチャートである
ステップＳ１０２での各センサからの入力には、路面センサ５からの入力が含まれており、所定値以上の路面段差が検出された場合には、ステアリングホイル１１の保持状態検出を禁止する（ステップＳ２０１）。

大きな路面段差を通過する際には、操舵トルクに変動をもたらすため、保舵状態を正確に検出することができないが、本変形例によれば、係る場合には、保舵状態検出を禁止するため、保舵状態検出の信頼性を高めることができる。

［保舵状態検出処理（第２実施形態）］
第１実施形態では、ステアリングホイル１１の保持状態検出に用いられる閾値を、ユーザによって任意に設定される固定値としたが、本実施形態では、この閾値の設定処理に変化を加えている。また、ドライバがステアリングホイル１１を保持している状態には、軽く保舵している状態と、しっかり保舵している状態と、があることから両状態間に閾値を設けることで保舵加減をも判定している。

図７は、本実施形態に係る保舵状態検出処理の動作手順を示すフローチャートである。
ここで、保舵状態検出処理がｎ回目の処理だと仮定し、ｎ回目の保舵状態をＲ（ｎ）とする。例えば、ｎ回目の保舵状態を示す数式として、保舵している状態をＲ（ｎ）＝０、保舵していない状態をＲ（ｎ）＝１とする。さらに、操舵トルクのみから判断されたｎ回目の保舵状態をＲｔ（ｎ）とし、パワースペクトルの和Ｐのみから判断されたｎ回目の保舵状態をＲｐ（ｎ）とする。

まず、保舵状態の初期値Ｐ０を設定する（ステップＳ３０１）。本実施形態では、例えば、保舵していない状態（Ｒ（ｎ−１）＝１）を設定する。次に、各センサから種々の情報が入力され（ステップＳ３０２）、この入力情報の内、操舵トルクセンサ１からの入力Ｔに対して周波数解析処理が行われ（ステップＳ３０３）、入力Ｔの低周波成分Ｔｌｏｗの周波数パワースペクトルの和Ｐを算出する（ステップＳ３０４）。

次に、前回の操舵トルクのみから判定された結果が、保舵状態（Ｒｔ（ｎ−１）＝０）であるか、非保舵状態（Ｒｔ（ｎ−１）＝１）であるかを判定する（ステップＳ３０５）。前回の判定結果が、保舵状態であると判定された場合には、操舵トルク閾値をＴｔｈ（例えば、０．０２）に設定する（ステップＳ３０６）。一方、前回の判定結果が、非保舵状態である、すなわち、Ｒｔ（ｎ−１）＝１と判定された場合には、操舵トルク閾値をＴｔｈ’（例えば、０．２）に設定する（ステップＳ３０７）。次に、操舵トルクＴが、ステップＳ３０６又はステップＳ３０７で設定した操舵トルク閾値Ｔｔｈ又はＴｔｈ’以下であるか否かが判定される（ステップＳ３０８）。ここで、操舵トルクＴが、操舵トルク閾値Ｔｔｈ又はＴｔｈ’以下であると判定された場合には、Ｒｔ（ｎ）＝１と設定する（ステップＳ３０９）。一方、操舵トルクが、操舵トルク閾値より大きいと判定された場合には、Ｒｔ（ｎ）＝０と設定する（ステップＳ３１０）。つまり、ここでは、操舵トルクＴの値のみから判断した保舵状態判定を行っている。

次に、前回のパワースペクトルの和Ｐのみから判定された結果が、保舵状態（Ｒｐ（ｎ−１）＝０）であるか、非保舵状態（Ｒｐ（ｎ−１）＝１）であるかを判定する（ステップＳ３１１）。前回の判定結果が、保舵状態であると判定された場合には、第１パワースペクトル閾値をＰｔｈ１（例えば、０．３）に設定する（ステップＳ３１２）。一方、前回の判定結果が、非保舵状態であると判定された場合には、第１パワースペクトル閾値をＰｔｈ１’（例えば、３）に設定する（ステップＳ３１３）。パワースペクトルの和Ｐが、ステップＳ３１２又はステップＳ３１３で設定された第１パワースペクトル閾値Ｐｔｈ又はＰｔｈ’以下であるか否かが判定される（ステップＳ３１４）。ここで、パワースペクトルの和Ｐが第１パワースペクトル閾値以下であると判定された場合には、Ｒｐ（ｎ）＝１と設定する（ステップＳ３１５）。一方、パワースペクトルの和Ｐが、第１パワースペクトル閾値Ｐｔｈ１又はＰｔｈ１’より大きいと判定された場合には、Ｒｐ（ｎ）＝０と設定する（ステップＳ３１６）。つまり、ここでは、パワースペクトルの和Ｐの値のみから判断した保舵状態判定を行っている。

このようにして設定した、操舵トルクＴによる保舵状態Ｒｔ（ｎ）と、パワースペクトルの和Ｐによる保舵状態Ｒｐ（ｎ）と、が共に非保舵状態であるか否かが判定される（ステップＳ３１７）。すなわち、Ｒｔ（ｎ）＝１かつＲｐ（ｎ）＝１であるか否かを判定する。ステップＳ３１７において、Ｒｔ（ｎ）＝１かつＲｐ（ｎ）＝１であると判定された場合には、非保舵状態であると判定し（ステップＳ３１８）、パワースペクトルの和Ｐを初期値Ｐ０に設定する（ステップＳ３１９）。一方、ステップＳ３１７において、Ｒｔ（ｎ）又はＲｐ（ｎ）の内、少なくとも一方が１でないと判定された場合には、第２パワースペクトル閾値をＰｔｈ２（例えば、１００）に設定する（ステップＳ３２０）。次に、パワースペクトルの和ＰがステップＳ３２０で設定した第２パワースペクトル閾値Ｐｔｈ２より小さいか否かが判定される（ステップＳ３２１）。ステップＳ３２１において、パワースペクトルの和Ｐが第２パワースペクトル閾値Ｐｔｈ２以下であると判定された場合には、ドライバはステアリングホイル１１を軽く保持していると判定する（ステップＳ３２２）。一方、ステップＳ３２１において、パワースペクトルの和Ｐが第２パワースペクトル閾値Ｐｔｈ２より大きいと判定された場合には、ドライバはステアリングホイル１１をしっかり保持していると判定する（ステップＳ３２３）。

このように設定された、ドライバによるステアリングホイル１１の保持状態が、各システムへ入力される（ステップＳ３２４）。上述の一連の処理は、エンジンが停止されるまで繰り返し行われる（ステップＳ３２５）。

本実施形態によれば、前回の判定結果が非保舵状態であるか否かに基づいて、閾値が設定されると共に、操舵トルクＴとパワースペクトルの和Ｐとに基づいて、段階的にドライバによるステアリングホイル１１の保持状態を判定するため、正確かつ慎重に判定を行うことができる。

［保舵状態検出処理（第２実施形態−変形例１）］
基本的な処理は、第２実施形態とほぼ変わらないが、本変形例では、閾値設定処理（ステップＳ３０６、ステップＳ３０７、ステップＳ３１１）において、閾値を初期値Ｐ０に基づいて設定する点で異なる。第２実施形態と同様の処理については、同様の符号を付し、説明を省略する。

図８は、第２実施形態の変形例１に係る保舵状態検出処理の動作手順を示すフローチャートであり、図７は、第２実施形態の変形例１に係る閾値設定処理を説明するための図である。

まず、第２実施形態と同様に、ステップＳ３０１からステップＳ３０４までの処理を行う。次に、前回の判定結果が非保舵状態（Ｒ＝２）であるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０５において、前回の判定結果が非保舵状態ではないと判定された場合には、操舵トルク閾値をＴｔｈ（例えば、０．０２）に設定し、第１パワースペクトル閾値をＰｔｈ１に設定する（ステップＳ３０６’）。一方、ステップＳ３０５において、前回の判定結果が非保舵状態であると判定された場合には、操舵トルク閾値をＴｔｈ’（例えば、０．２）に設定し、第１パワースペクトル閾値をＰｔｈ１’に設定する（ステップＳ３０７’）。

ステップＳ３０６’及びステップＳ３０７’で設定された閾値に基づいて、トルクの絶対値、パワースペクトルが共に各閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０８において、両者が共に各閾値以下であると判定された場合には、ドライバはステアリングホイル１１を保持していないと判定される（ステップＳ３０９）。

一方、ステップＳ３０８において、両者が共に各閾値より大きいと判定された場合には、第２パワースペクトル閾値をＰｔｈ２に設定する（ステップＳ３１１’）。ステップＳ３１１’で設定された第２パワースペクトル閾値Ｐｔｈ２に基づいて、パワースペクトルが第２パワースペクトル閾値Ｐｔｈ２より大きいか否かが判定される（ステップＳ３１２）。ステップＳ３１２において、パワースペクトルが第２パワースペクトル閾値Ｐｔｈ２以下であると判定された場合には、ドライバはステアリングホイル１１を軽く保持していると判定される（ステップＳ３１３）。一方、ステップＳ３１２において、パワースペクトルが第２パワースペクトル閾値Ｐｔｈ２より大きいと判定された場合には、ドライバはステアリングホイル１１をしっかり保持していると判定される（ステップＳ３１４）。その後の処理は、第２実施形態と同様である。

次に、閾値設定処理の詳細について、図９を参照して説明する。図９で示すグラフは、横軸に周波数ｆ、縦軸に特定周波数パワーＰを設定し、任意のパワースペクトルのグラフを示している。Ｐｔｈ１、Ｐｔｈ１’、Ｐｔｈ２は、ステップＳ３０１で設定した初期値Ｐ０にそれぞれα、β、γを加算することによって設定される。例えば、本実施形態のように、Ｐ０を０．１３と設定した場合には、パワースペクトル閾値は、Ｐｔｈ１＝０．１３＋α、Ｐｔｈ１’＝０．１３＋β、Ｐｔｈ２＝０．１３＋γで算出することができる。

本変形例によれば、閾値を非保舵状態の周波数パワーに任意値（α、β、γ）を加算することで設定するため、非保舵状態の周波数パワーに応じた閾値を設定することができる。これにより、ドライバによるステアリングホイル１１の保持状態を正確に判定することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用保舵状態検出装置Ａの概略構成図である。 一実施形態に係る車両用保舵状態検出装置Ａの機能構成を示すブロック図である。 保舵状態毎のパワースペクトル特性を示す図である。 保舵状態検出結果の適用例を説明するための図である。 第１実施形態に係る保舵状態検出処理の動作手順を示すフローチャートである。 第１実施形態の変形例１に係る保舵状態検出処理の動作手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る保舵状態検出処理の動作手順を示すフローチャートである。 図７Ａから続くフローチャートである。 第２実施形態の変形例１に係る保舵状態検出処理の動作手順を示すフローチャートである。 第２実施形態の変形例１に係る閾値設定処理を説明するための図である。

符号の説明

Ａ 車両用保舵状態検出装置
１ 操舵トルクセンサ
２ 車速センサ
３ 前輪荷重センサ
４ ドライバ識別センサ
５ 路面センサ
１１ ステアリングホイル
２０ スペクトル解析部
２１ ＬＰＦ処理部
２２ 閾値設定処理部
２３ 禁止判定処理部
２４ 保舵状態判定処理部

Claims (7)

1. ドライバのステアリングホイルの保持状態を検出する車両用保舵状態検出装置であって、
   ステアリングホイルに加わる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
   前記操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクの時系列データから前記操舵トルクのパワースペクトルを算出するパワースペクトル算出手段と、
   前記パワースペクトル算出手段によって算出された前記パワースペクトルの予め定められた周波数以下のスペクトル成分の代表値が第１閾値以下である場合、ドライバが前記ステアリングホイルを保持していないと判定する判定手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用保舵状態検出装置。
2. 前記代表値は、前記予め定められた周波数以下のスペクトル成分における所定数のサンプルの和であることを特徴とする請求項１に記載の車両用保舵状態検出装置。
3. 前記判定手段は、前記パワースペクトル及び前記操舵トルクに基づいて保舵状態を判定するものであって、前記パワースペクトルが前記第１閾値以下であり、かつ、前記操舵トルクが第２閾値以下である場合には、ドライバが前記ステアリングホイルを保持していないと判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用保舵状態検出装置。
4. 更に、予め定められた大きさ以上の路面段差を検出する路面段差検出手段を備え、
   前記路面段差検出手段によって前記路面段差が検出された場合には、前記判定手段による判定を行わないことを特徴とする請求項１に記載の車両用保舵状態検出装置。
5. 前記第１閾値は、車両の走行状態に基づいて、設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用保舵状態検出装置。
6. 更に、車両が走行する路面状態を検出する路面状態検出手段を備え、
   前記第１閾値は、前記路面状態に基づいて、設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用保舵状態検出装置。
7. 更に、ドライバを識別するドライバ識別手段を備え、
   前記第１閾値は、前記ドライバ識別手段によって識別されたドライバ毎に設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用保舵状態検出装置。

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